JP7144502B2 - 熱変色性筆記具 - Google Patents

Description

本発明は、筆跡を摩擦熱により変色可能な熱変色性筆記具に関する。

従来、筆記した筆跡を変色することのできる熱変色性インクを用いる筆記具が種々提案されている。特に電子供与性呈色性有機化合物と顕色剤である電子受容性化合物と前記両者の呈色反応の生起温度を決める変色温度調整剤となる反応媒体からなる可逆熱変色性組成物を内包させた可逆熱変色性マイクロカプセル顔料と、水を少なくとも含有してなる熱変色性インクと前記熱変色性インクを収容した筆記具は、摩擦熱によって筆跡を変色できる摩擦部を備えた技術が開示されている（特許文献１）。

特許文献１による熱変色性筆記具では、熱変色性インクである熱変色性インクを収容した筆記体を軸筒内に内蔵し、軸筒の後部側に備えた操作部によって、筆記体の筆記部を軸筒前端から前方に突出又は軸筒内に引き込みを行う。また、操作部とは異なる位置に熱変色性インクを摩擦によって変色できる摩擦部を備えている。

国際公開２００８／１０５２２７号公報

しかし、特許文献１による筆記具では、操作部と摩擦部を異なる位置に配設していることから筆記体の繰り出し動作と変色動作が異なるため、摩擦部の場所がわかりにくい。また、操作部が軸筒後部に位置していることから筆記状態と非筆記状態との切替操作で軸筒の把持位置の持ち替え時の動作が大きく、迅速な切替操作に難点がある。

そこで本発明は、摩擦部の位置を容易に把握でき、また筆記状態と非筆記状態とを簡単且つ確実に切り替えることができる筆記具を提供することを課題とする。

本発明の一態様によれば、筆跡を変色可能な熱変色性筆記具であって、軸筒と、該軸筒内に移動可能に配置され、少なくとも１本は熱変色性インクを収容した筆記体と、前記軸筒の側面に設けられた操作部である押圧部材と、前記熱変色性インクの筆跡を変色可能な摩擦部と、を備え、前記摩擦部を前記押圧部材の外面に形成し、前記押圧部材は前記軸筒の軸方向全長の中間部の部位に設けたことを特徴とする熱変色性筆記具が提供される。ここで挙げる中間部とは、筆記具の軸方向全長に対して３５％～６５％の範囲であり、筆記具の重心位置近傍に該当する。

また、別の態様によれば、軸筒と、該軸筒内に移動可能に配置された複数の筆記体と、前記軸筒の側面に設けられた複数の押圧部材と、前記筆記体の各々と軸線方向に係合して対応する該筆記体の移動を規制する複数の係合部と、前記押圧部材に対応する前記軸筒の中心軸線近傍に配置された第１弾性部材と、を具備する熱変色性筆記具であって、前記押圧部材を径方向に押圧すると、前記係合部の係合が解除されて対応する前記筆記体が重力によって移動可能となると共に前記第１弾性部材が径方向に圧縮され、前記押圧を解放すると、前記第１弾性部材の復元力によって前記係合部が前記筆記体と係合し、筒状に形成された複数の係合部材をさらに具備し、前記係合部が前記係合部材の内面に設けられ、前記第１弾性部材が、球形であり、前記押圧の解放による、前記押圧部材の復帰を助力する第２弾性部材をさらに具備するすると共に、薄板平板からなるドーム状のスプリングであることを特徴とする熱変色性筆記具が提供される。

本発明の態様によれば、摩擦部を操作部の外面に形成することによって、操作部と摩擦部が同一箇所かつ軸筒の軸方向の中間部、所謂重心位置近傍に設けているため、摩擦部の場所を認識しやすく、かつ複数の筆記体の中から選択した１つの筆記体について、筆記状態と非筆記状態とを簡単且つ確実に切り替えることができるという共通の効果を奏する。

本発明の実施形態による熱変色性筆記具の筆記状態の側面図である。 図１の熱変色性筆記具において後軸を省略した斜視図である。 図１の熱変色性筆記具の筆記状態の縦断面図である。 図１の熱変色性筆記具の非筆記状態の縦断面図である。 図１の熱変色性筆記具の拡大縦断面図である。 図５の線Ｘ－Ｘにおける断面図である。 後軸の縦断面図である。 スイッチの斜視図である。 スイッチの縦断面図である。 位置決め部材の斜視図である。 位置決め部材の背面図である。 係合部材の斜視図である。 係合部材の縦断面図である。 スプリング保持部材の斜視図である。 スプリング保持部材の縦断面図である。 錘部材の縦断面図である。 係合杆の側面図である。 図１の熱変色性筆記具の非筆記状態と筆記状態との切り替えを説明する拡大縦断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。

図１は、本発明の実施形態による熱変色性筆記具の筆記状態の側面図であり、図２は、図１の熱変色性筆記具において後軸を省略した斜視図であり、図３は、図１の熱変色性筆記具の筆記状態の縦断面図であり、図４は、図１の熱変色性筆記具の非筆記状態の縦断面図である。

熱変色性筆記具１は、軸筒２と、クリップ部材３とを有している。軸筒２は、円筒状の前軸４と、前軸４の後端部にその前端部が圧入される円筒状の後軸５とを有している。軸筒２内には、筆記体として複数の筆記体６が、前後に移動可能、すなわち往復動可能に収容されている。なお、本実施形態では、３本の筆記体６が収容されている。前軸４の先端には孔が形成され、選択された筆記体６先端の筆記部６ａが出没可能である。すなわち、熱変色性筆記具１は、いずれかの筆記部６ａが軸筒２の先端から突出した筆記状態（図３）と、すべての筆記部６ａが軸筒２内に没入した非筆記状態（図４）とを切り替え可能である。なお、本明細書中では、熱変色性筆記具１の軸線方向において、筆記部６ａ側を「前」側と規定し、筆記部６ａとは反対側を「後」側と規定する。

筆記体６は、内部に熱変色性インクを充填し、筆記部６ａには筆記ボールが保持されたボールペンチップや多孔体材料で形成されたマーキングペン芯が装着されている。本実施形態では、３本の筆記体６が収容されているが、ボールペンチップであれば、各筆記部６ａは異なるボール径、マーキングペンであれば異なる太さで形成することが好ましい。熱変色性インクとは、常温（例えば２５℃）で所定の色彩（第１色）を維持し、所定温度（例えば６５℃）まで昇温させると別の色彩（第２色）へと変化し、その後、所定温度（例えば－１０℃）まで冷却させると、再び元の色彩（第１色）へと復帰する性質を有するインクを言う。一般的には第２色を無色とし、第１色（例えば赤）で筆記した描線を昇温させて無色とする構成でもよい。従って、描線が筆記された紙面等に対して摩擦体９によって擦過して摩擦熱を生じさせ、それによって描線を無色に変化させる。なお、当然のことながら第２色は、無色以外の有色でもよい。詳細に述べると、熱変色インクの色材となる熱変色性マイクロカプセル顔料としては、少なくともロイコ色素、顕色剤、変色温度調整剤を含む熱変色性組成物を、マイクロカプセル化したものが挙げられる。可逆熱変色性マイクロカプセル顔料は、粒子径の平均値が０．１～５．０μｍ、好ましくは０．５～２μｍの範囲にあることが好ましい。可逆熱変色性マイクロカプセル顔料は、インキ組成物全量に対し、好ましくは４～３０重量％配合することが好ましい。なお、平均粒子径の測定は、粒子径測定器Ｎ４Ｐｌｕｓ（ＣＯＵＬＴＥＲ社製）を用いて測定した。測定時には試料がＮ４Ｐｌｕｓの推奨濃度に到達するまで水で希釈して、２５℃の温度条件で測定した。

用いることができるロイコ色素としては、電子供与性染料で、発色剤としての機能するものであれば、特に限定されものではない。具体的には、発色特性に優れるインクを得る点から、トリフェニルメタン系、スピロピラン系、フルオラン系、ジフェニルメタン系、ローダミンラクタム系、インドリルフタリド系、ロイコオーラミン系等従来公知のものが、単独（１種）で又は２種以上を混合して（以下、単に「少なくとも１種」という）用いることができる。

具体的には、６－（ジメチルアミノ）－３，３－ビス[４－（ジメチルアミノ）フェニル]－１（３Ｈ）－イソベンゾフラノン、３，３－ビス（ｐ－ジメチルアミノフェニル）－６－ジメチルアミノフタリド、３－（４－ジエチルアミノフェニル）－３－（１－エチル－２－メチルインドール－３－イル）フタリド、３－（４－ジエチルアミノ－２－エトキシフェニル）－３－（１－エチル－２－メチルインドール－３－イル）－４－アザフタリド、１，３－ジメチル－６－ジエチルアミノフルオラン、２－クロロ－３－メチル－６－ジメチルアミノフルオラン、３－ジブチルアミノ－６－メチル－７－アニリノフルオラン、３－ジエチルアミノ－６－メチル－７－アニリノフルオラン、３－ジエチルアミノ－６－メチル－７－キシリジノフルオラン、２－（２－クロロアニリノ）－６－ジブチルアミノフルオラン、３，６－ジメトキシフルオラン、３，６－ジ－ｎ－ブトキシフルオラン、１，２－ベンツ－６－ジエチルアミノフルオラン、１，２－ベンツ－６－ジブチルアミノフルオラン、１，２－ベンツ－６－エチルイソアミルアミノフルオラン、２－メチル－６－（Ｎ－ｐ－トリル－Ｎ－エチルアミノ）フルオラン、２－（Ｎ－フェニル－Ｎ-－メチルアミノ）－６－（Ｎ－ｐ－トリル－Ｎ－エチルアミノ）フルオラン、２－（３’－トリフルオロメチルアニリノ）－６－ジエチルアミノフルオラン、３－クロロ－６－シクロヘキシルアミノフルオラン、２－メチル－６－シクロヘキシルアミノフルオラン、３－ジ（ｎ－ブチル）アミノ－６－メトキシ－７－アニリノフルオラン、３，６－ビス（ジフェニルアミノ）フルオラン、メチル－３’，６’－ビスジフェニルアミノフルオラン、クロロ－３’，６’－ビスジフェニルアミノフルオラン、３－メトキシ－４－ドデコキシスチリノキノリン、などが挙げられ、これらは、少なくとも１種用いることができる。

これらのロイコ色素は、ラクトン骨格、ピリジン骨格、キナゾリン骨格、ビスキナゾリン骨格等を有するものであり、これらの骨格（環）が開環することで発色を発現するものである。好ましくは、熱により有色から無色となるロイコ色素の使用が望ましい。

用いることができる顕色剤は、上記ロイコ色素を発色させる能力を有する成分となるものであり、例えば、フェノール樹脂系化合物、サリチル酸系金属塩化物、サリチル酸樹脂系金属塩化合物、固体酸系化合物等が挙げられる。具体的には、ｏ－クレゾール、ターシャリーブチルカテコール、ノニルフェノール、ｎ－オクチルフェノール、ｎ－ドデシルフェノール、ｎ－ステアリルフェノール、ｐ－クロロフェノール、ｐ－ブロモフェノール、ｏ－フェニルフェノール、ヘキサフルオロビスフェノール、ｐ－ヒドロキシ安息香酸ｎ－ブチル、ｐ－ヒドロキシ安息香酸ｎ－オクチル、レゾルシン、没食子酸ドデシル、２，２－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）プロパン、４，４－ジヒドロキシジフェニルスルホン、１，１－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）エタン、２，２－ビス（４'－ヒドロキシ－３－メチルフェニル）プロパン、ビス（４－ヒドロキシフェニル）スルフィド、１－フェニル－１，１－ビス（ ４'－ヒドロキシフェニル）エタン、１，１－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）－３－メチルブタン、１，１－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）－２－メチルプロパン、１，１－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）ｎ－ヘキサン、１，１－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）ｎ－ヘプタン、１，１－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）ｎ－オクタン、１，１－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）ｎ－ノナン、１，１－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）ｎ－デカン、１，１－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）ｎ－ドデカン、２，２－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）エチルプロピオネート、２，２－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）－４－メチルペンタン、２，２－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）ｎ－ヘプタン、２，２－ビス（４'－ヒドロキシフェニル）ｎ－ノナンなどの少なくとも１種が挙げられる。

用いる顕色剤の使用量は、所望される色彩濃度に応じて任意に選択すればよく、特に限定されるものではないが、通常、前記したロイコ色素１質量部に対して、０．１～１００質量部程度の範囲内で選択するのが好適である。

変色温度調整剤は、前記ロイコ色素と顕色剤の呈色において変色温度をコントロールする物質であり、従来公知のものが使用可能である。例えば、アルコール類、エステル類、ケトン類、エーテル類、酸アミド類、アゾメチン類、脂肪酸類、炭化水素類などが挙げられる。具体的には、ビス（４－ヒドロキシフェニル）フェニルメタンジカプリレート（Ｃ7Ｈ15）、ビス（４－ヒドロキシフェニル）フェニルメタンジラウレート（Ｃ11Ｈ23）、ビス（４－ヒドロキシフェニル）フェニルメタンジミリステート（Ｃ13Ｈ27）、ビス（４－ヒドロキシフェニル）フェニルエタンジミリステート（Ｃ13Ｈ27）、ビス（４－ヒドロキシフェニル）フェニルメタンジパルミテート（Ｃ15Ｈ30）、ビス（４－ヒドロキシフェニル）フェニルメタンジベヘネート（Ｃ21Ｈ43）、ビス（４－ヒドロキシフェニル）フェニルエチルヘキシリデンジミリステート（Ｃ13Ｈ27）等の少なくとも１種が挙げられる。

図５は、図１の熱変色性筆記具１の拡大縦断面図であり、図６は、図５の線Ｘ－Ｘにおける断面図である。熱変色性筆記具１は、熱変色性筆記具１の軸方向の中間部にある押圧部材であるスイッチ１０と、位置決め部材２０と、係合部材３０と、スプリング保持部材４０と、錘部材５０と、係合杆６０と、第１弾性部材７０と、第２弾性部材８０、スイッチ１０の外周面に熱変色性インクを変色可能な摩擦部９０とを有している。以下、図５及び図６並びに対応する図面を参照しながら、各構成について詳述する。

図７は、後軸５の縦断面図である。図７において、左が熱変色性筆記具１の前側で、右が熱変色性筆記具１の後側である。後軸５の側面には、筆記体６の数に対応して、３つのスイッチ１０をそれぞれ受容する略楕円形の３つの取付穴５ａが形成されている。取付穴５ａの後方の後軸５の内面には、隔壁５ｂが周方向に沿って環状に設けられている。隔壁５ｂによって、貫通孔５ｃが画成されている。隔壁５ｂの前端面には、２つの突起状の回転止め５ｄが対向して形成されている。隔壁５ｂより後方の後軸５の内部には、３つの錘部材５０が配置される。隔壁５ｂより後方の後軸５の内面には、錘部材５０の各々を周方向に離間させ且つ軸線方向に沿って案内するために、軸線方向に延在する３つのガイド壁５ｅが形成されている。

図８は、スイッチ１０の斜視図であり、図９は、スイッチ１０の縦断面図である。熱変色性筆記具１は、筆記体６の数と同数のスイッチ１０を有している。本実施形態ではスイッチ１０は３つが径方向に均等配置されている。スイッチ１０は、略楕円柱状に形成されたスイッチ本体１１と、スイッチ本体１１の上面に位置して使用者が押圧する押圧面１２と、スイッチ本体１１の下面に位置して円柱状に形成された第１突起部１３及び第２突起部１４とを有する。組み立て時において、第１突起部１３は、熱変色性筆記具１の前側に配置され、第２突起部１４は、熱変色性筆記具１の後側に配置される。第１突起部１３及び第２突起部１４間のスイッチ本体１１の下面には、凹部１５が形成されている。スイッチ本体１１は、例えばポリカーボネート樹脂等といった比較的硬質の樹脂材料から一体的に形成される。スイッチ本体１１の押圧面１２の外面には、熱変色性インクを摩擦動作による摩擦熱で変色可能な摩擦部９０を備えている。摩擦部９０は、シリコーンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴムやスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等の熱可塑性エラストマーといったゴム弾性材料、２種以上のゴム弾性材料の混合物、及び、ゴム弾性材料と合成樹脂との混合物で構成されたゴム弾性材料が挙げられる。特に、塩基性炭酸マグネシウム多孔体を含有することで熱変色性筆記具の筆跡の変色だけでなく、シャープペンシル等を備えた熱変色性インク以外の消去性筆記具に対しても摩擦動作によって筆跡を消去することが可能となり好適である。ここで挙げる低摩耗性とは、ＪＩＳ Ｋ７２０４試験法Ｈ２２でのテーパー摩耗量が１５ｍｇ未満であることで、摩擦動作によっても摩耗が少なく、摩擦動作に伴う摩擦部９０の変形を防ぐことができる。スイッチ本体１１と摩擦部９０は、接着、溶着、嵌合、二色成形等により一体に固着されるが、同一の材料で一部品として形成してもよい。摩擦部９０は、押圧面１２と接触する接触面９１と、スイッチ１０の押圧操作する際に指等が触れる接触部９２とからなる。接触部９２は、筆記体６のインク色、インク変色温度、筆記体６の種別等により形状を異ならしめて、視認しなくても接触部９２への接触の感触にて容易に筆記体６を容易に識別可能とすることが好ましい。

図１０は、位置決め部材２０の斜視図であり、図１１は、位置決め部材２０の背面図である。位置決め部材２０は、互いに平行な両端面を有する円筒状の部材である。位置決め部材２０の外径は、後軸５の外径よりも僅かばかり小さく設定される。位置決め部材２０には、筆記体６の数に対応して、後端面から前方に向かって矩形に切り欠かれた３つの切り欠き部２１が形成されている。切り欠かれずに残った部分は、後方に向かって突出する３つの角部（ツノ部）２２を形成する。言い換えると、３つの角部２２によって、切り欠き部２１が画成されている。周方向において対向する切り欠き部２１の端面２１ａは、互いに平行である。

図１２は、係合部材３０の斜視図であり、図１３は、係合部材３０の縦断面図である。熱変色性筆記具１は、筆記体６の数に対応して、３つの係合部材３０を有している。係合部材３０は、図１３において、左が熱変色性筆記具１の前側で右が熱変色性筆記具１の後側となるように軸筒２内に配置される。詳細には、３つの係合部材３０は、位置決め部材２０の３つの切り欠き部２１内にそれぞれ配置される。したがって、係合部材３０の全長は、位置決め部材２０の切り欠き部２１の深さ、すなわち軸線方向の長さよりも僅かばかり短く設定される。なお、係合部材３０は、対称的な形状のため、前後の配置を逆にしてもよい。

係合部材３０は、互いに平行な両端面を有し且つ円筒の内面形状を有する筒状に形成されている。組み立て時において、軸筒２の内面に対向する係合部材３０の外周面の部分は、比較的曲率の大きな円筒面状の外面３１を形成する。外面３１は、位置決め部材２０の外周面と、略同一の曲率を有する。外面３１に隣接する両側の外周面の部分は、平坦且つ互いに平行に形成された側面３２を形成する。２つの側面３２間の距離は、位置決め部材２０の１つの切り欠き部２１を画成する２つの端面２１ａ間の距離よりも僅かばかり小さく設定される。したがって、位置決め部材２０の端面２１ａと係合部材３０の側面３２とが僅かばかりの隙間を有しつつ対向するように、係合部材３０を切り欠き部２１内に配置することが可能となる。このとき、係合部材３０の外面３１は、位置決め部材２０の外周面と面一となる。

外面３１の中央部分には、円形の貫通孔３３が形成されている。貫通孔３３には、スイッチ１０の第１突起部１３が挿入される。外面３１の貫通孔３３と軸対称の外面の部分には、球面状の凹部３４が形成されている。凹部３４の球面部分の曲率は、後述する球形の第１弾性部材７０が嵌合ように設定される。凹部３４が形成された部分の内面には、上面が平坦な突起状の係合部３５が形成されている。係合部材３０は、例えばポリカーボネート樹脂等といった比較的硬質の樹脂材料から一体的に形成される。

図１４は、スプリング保持部材４０の斜視図であり、図１５は、スプリング保持部材４０の縦断面図である。スプリング保持部材４０は、図１５において、左が熱変色性筆記具１の前側で右が熱変色性筆記具１の後側となるように軸筒２内に配置される。スプリング保持部材４０は、互いに平行な両端面を有する円筒状の部材である。スプリング保持部材４０の外径は、後軸５の外径よりも僅かばかり小さく設定され、位置決め部材２０の外径と同一である。

スプリング保持部材４０には、後端面から前方に向かって微小な矩形に切り欠かれた２つの受容部４１が対向して形成されている。スプリング保持部材４０は、軸筒２内において、その前端面が位置決め部材２０の後端面に当接するように配置され、且つ、受容部４１の各々が後軸５の回転止め５ｄと嵌合するように配置される。スプリング保持部材４０の受容部４１が後軸５の回転止め５ｄと嵌合することによって、スプリング保持部材４０が軸筒２内で中心軸線回りに回転することを防止している。

スプリング保持部材４０の外周面には、筆記体６の数に対応して、３つの円形で浅い凹部４２が形成されている。凹部４２が形成された部分の内面には、平坦な平面４３が形成されている。スプリング保持部材４０は、例えばポリカーボネート樹脂等といった比較的硬質の樹脂材料から一体的に形成される。

図１６は、錘部材５０の縦断面図である。錘部材５０は、図１６において、左が熱変色性筆記具１の前側で右が熱変色性筆記具１の後側となるように軸筒２内に配置される。熱変色性筆記具１は、筆記体６の数に対応して、３つの錘部材５０を有している。錘部材５０は、筆記体６の数に対応して分割された扇形の横断面形状を有する（図２）、柱状の中実部材である。錘部材５０の各々は、後軸５の隔壁５ｂによって隔てられた後方の空間において、３つのガイド壁５ｅ間に配置される。錘部材５０は、熱変色性筆記具１の姿勢に応じて、すなわち重力の作用する方向に向かって前後に移動する錘の役割を果たす。錘部材５０の前端面には、円形の挿入穴５１が形成されている。錘部材５０は、アルミニウムや真鍮等の金属材料から形成される。

図１７は、係合杆６０の側面図である。係合杆６０は、図１７において、左が熱変色性筆記具１の前側で右が熱変色性筆記具１の後側となるように軸筒２内に配置される。熱変色性筆記具１は、筆記体６の数に対応して、３つの係合杆６０を有している。係合杆６０は、全体として棒状の部材であり、係合杆本体６１を有する。係合杆６０の前端部及び後端部は、係合杆本体６１において小径に形成されている。すなわち、係合杆６０の前端部には、管状の筆記体６の後端部に挿入されて嵌合する筆記体嵌合部６２が形成されている。係合杆６０の後端部には、錘部材５０の挿入穴５１内に挿入されて嵌合する挿入部６３が形成されている。係合杆６０によって、筆記体６及び錘部材５０が一体的に接続される。

係合杆本体６１には、軸線方向に沿って並列する２つの環状の凹部が形成されている。後述するように、前側に配置された凹部は、非筆記状態を維持するように係合部材３０の係合部３５と係合する非筆記維持凹部６４であり、後側に配置された凹部は、筆記状態を維持するように係合部材３０の係合部３５と係合する筆記維持凹部６５である。係合杆６０は、例えばポリカーボネート樹脂等といった比較的硬質の樹脂材料から一体的に形成されるが、アルミニウムや真鍮等の金属材料から形成してもよい。

第１弾性部材７０は、シリコーンゴム等のゴム材質又はポリエステル系エラストマー等の熱可塑性エラストマーといった弾性材料からなる球形の部材である。第１弾性部材７０は球形に形成されていることから、第１弾性部材７０をいずれの方向から圧縮して弾性変形させても、同一の復元力が得られる。熱変色性筆記具１は、筆記体６の数に依存することなく、第１弾性部材７０を１つだけ有する。

熱変色性筆記具１は、筆記体６の数に対応して、３つの第２弾性部材８０を有している。第２弾性部材８０の各々は、図５に示されるように、スプリング保持部材４０の凹部４２内に配置される。本実施形態では、第２弾性部材８０は、ドームスプリングである。ドームスプリングは、一枚の金属等の薄板平板からなる材料をドーム状に加工した弾性部材であり、ドームの頂点を押圧して弾性変形させると、それに応じた復元力が得られる。このドームスプリングは、例えば、金属製で薄肉に形成されたドームスプリングである。第２弾性部材８０は、その他の弾性部材、例えばコイルスプリングや、シリコーンゴム等のゴム弾性材質又はポリエステル系エラストマー等の熱可塑性エラストマーといった弾性材料を配置するものでもよい。

図３乃至図６、特に図５及び図６を参照しながら、熱変色性筆記具１の各部材の関係について説明する。図５に示されるように、位置決め部材２０及びスプリング保持部材４０は、軸筒２内において、前軸４の後端面と、後軸５の隔壁５ｂの前端面との間で挟持されることによって固定される。上述したように、位置決め部材２０の３つの切り欠き部２１内には、それぞれ係合部材３０が配置される。それによって、３つの係合部材３０は、周方向に沿って等間隔に配置される。係合部材３０の全長が、位置決め部材２０の切り欠き部２１の軸線方向の長さよりも僅かばかり短いことから、係合部材３０の軸線方向の移動は、切り欠き部２１及びスプリング保持部材４０の後端面で規制されつつ、係合部材３０は径方向に移動可能である。

図６を参照すると、３つの係合部材３０は熱変色性筆記具１の中心軸線の周囲に配置され、３つの係合部材３０の中心位置には、第１弾性部材７０が配置される。すなわち、第１弾性部材７０は、スイッチ１０の部分に対応する軸筒２の中心軸線近傍に配置される。より詳細には、第１弾性部材７０は、３つの係合部材３０の各凹部３４内に嵌り、３方向から支持されるように配置される。

図５に示されるように、３つのスイッチ１０は、後軸５の３つ取付穴５ａにそれぞれ配置される。このとき、スイッチ１０の第１突起部１３は、係合部材３０の貫通孔３３に挿入され、且つ、スイッチ１０の第２突起部１４は、スプリング保持部材４０の凹部４２内に配置された第２弾性部材８０に当接するように配置される。すなわち、スイッチ１０の第２突起部１４は、ドームスプリングのドーム状の頂点に配置される。一体的に接続された、筆記体６、係合杆６０及び錘部材５０は、後軸５の貫通孔５ｃ、スプリング保持部材４０、及び、位置決め部材２０、すなわち対応する係合部材３０を通って、軸筒２内に配置される。

スイッチ１０を押圧すると、第１突起部１３を介して係合部材３０が径方向内方に移動して第１弾性部材７０が弾性変形し、且つ、第２突起部１４によって第２弾性部材８０が弾性変形する。スイッチ１０の押圧を解放すると、第１弾性部材７０及び第２弾性部材８０の復元力によって、係合部材３０及びスイッチ１０は、それぞれ元の位置に復帰する。スイッチ１０が凹部１５を有することによって、スプリング保持部材４０と干渉することなく、スイッチ１０の押圧が可能となる。

スイッチ１０が押圧されていない場合には、第１弾性部材７０は弾性変形をしていないか又は僅かに弾性変形をしてスイッチ１０を付勢している。すなわち、係合部材３０は、熱変色性筆記具１の軸筒２内において径方向外方側に寄って位置している。このとき、係合部材３０の係合部３５は、係合杆６０に形成された２つの凹部内、すなわち、非筆記維持凹部６４内又は筆記維持凹部６５内のいずれか一方に配置される。したがって、係合部材３０の係合部３５と係合杆６０の被係合部である凹部とが軸線方向に係合し、筆記体６の前後移動を規制し、非筆記状態又は筆記状態が維持される。

他方、スイッチ１０を押圧すると、上述したように、係合部材３０が径方向内方に移動することによって第１突起部１３が第１弾性部材７０を押圧し、第１弾性部材７０が径方向に弾性変形する。その結果、係合部材３０の係合部３５が径方向内方に移動することによって、係合部３５によって阻害されていた経路が開放され、筆記体６を前後に移動させることができるようになる。

図１８は、図１の熱変色性筆記具１の非筆記状態と筆記状態との切り替えを説明する拡大縦断面図である。図１８（Ａ）は、熱変色性筆記具１の非筆記状態を示しており、図５に示された熱変色性筆記具１と同じ状態を示している。すなわち、図１８（Ａ）では、係合部材３０の係合部３５が、非筆記維持凹部６４内に配置されている。

図１８（Ｂ）は、スイッチ１０を押圧している状態を示している。すなわち、係合部材３０の径方向の移動によって、係合部３５は、係合杆６０の非筆記維持凹部６４との係合が解除されるまで、径方向内方に移動する。その結果、係合杆６０は、軸筒２内を前後方向に自由に移動可能となる。すなわち、スイッチ１０を押圧しながら熱変色性筆記具１の姿勢を変えると、一体的に接続された、筆記体６、係合杆６０及び錘部材５０に作用する重力、すなわち自重によって、係合杆６０が軸筒２内を前方又は後方へ移動する。

使用者が、スイッチ１０を押圧しながら前端が下方を向くように熱変色性筆記具１を把持すると、係合杆６０は重力によって前方へ移動する。係合杆６０の前方への移動は、錘部材５０と後軸５の隔壁５ｂとの当接によって規制される。このときにスイッチ１０の押圧を解放すると、第１弾性部材７０の復元力によって係合部材３０が径方向に移動し、図１８（Ｃ）に示されるように、係合部３５が係合杆６０の筆記維持凹部６５内に配置される。その結果、係合部材３０と係合杆６０とが係合し、筆記状態が維持される。

他方、使用者が、スイッチ１０を押圧することによって係合部３５と係合杆６０の筆記維持凹部６５との係合を解除させながら、前端が上方を向くように熱変色性筆記具１を把持すると、係合杆６０は重力によって後方へ移動する。係合杆６０の後方への移動は、錘部材５０と後軸５の後端部に挿入されたクリップ部材３の部分との当接によって規制される。このときにスイッチ１０の押圧を解放すると、第１弾性部材７０の復元力によって係合部材３０が径方向に移動し、図１８（Ａ）に示されるように、係合部３５が係合杆６０の非筆記維持凹部６４内に配置される。その結果、係合部材３０と係合杆６０とが係合し、非筆記状態が維持される。

本発明によれば、係合部材３０の係合部３５と係合杆６０の非筆記維持凹部６４又は筆記維持凹部６５との係合が、スイッチ１０の押圧による係合部材３０の径方向内方への移動によって解除されることから、筆記状態と非筆記状態とを簡単且つ確実に切り替えることができる。さらに、係合部材３０の係合部３５は、係合杆６０の非筆記維持凹部６４内又は筆記維持凹部６５内に配置された状態で、前後方向に適度なクリアランスがあることから、スイッチ１０の押圧操作を阻害することはない。また、筆記体６、係合杆６０及び錘部材５０が一体的に接続されており、錘部材５０が錘の役割を果たしていることから、スムーズで安定的に動作し、筆記状態と非筆記状態とを確実に切り替えることができる。

筆記しようと選択した筆記体６に対応するスイッチ１０を押圧すると、係合部材３０を介して第１弾性部材７０が押圧される。第１弾性部材７０の移動は、選択されなかった他の２つの筆記体６に対応する係合部材３０によって規制される。すなわち、他の２つの係合部材３０及びスイッチ１０はこれ以上径方向外方に移動できないことから、結果として、上述したように、第１弾性部材７０は弾性変形する。言い換えると、選択したいずれか１つのスイッチ１０を押圧する間は、他のスイッチ１０は逆方向の力を受けることから、他のスイッチ１０を径方向内方へ移動させることができない。したがって、熱変色性筆記具１において、選択したスイッチ１０のみを確実に押圧することができ、複数の筆記体６の中から選択した１つの筆記体６について、筆記状態と非筆記状態とを簡単且つ確実に切り替えることができる。

本発明によれば、係合部材３０と係合杆６０との係合及びその解除に必要な距離に相当するスイッチ１０の径方向のストロークを確保すればいいことから、従来品より細い外径の熱変色性筆記具を実現することが可能となる。

本実施形態では、熱変色性筆記具１は３本の筆記体６を有していたが、２本又は４本以上であってもよい。第１弾性部材７０は、周囲に配置された係合部材３０に対して等しい復元力を発生させる限りにおいて、球形以外のその他の形状、例えば軸線方向に沿って配置された円柱や多角柱であってもよい。

上述したように、スイッチ１０の押圧によって、第２弾性部材８０を、すなわち本実施形態ではドームスプリングを弾性変形させていることから、使用者は、短い押圧ストロークで確実なクリック感を感じることができ、心地よい操作感を得ることができる。第２弾性部材８０は、こうした心地よい操作感を得るため及びスイッチ１０の確実な復帰を支援するために用いられているが、省略してもよい。

本実施形態に基づく実施例としては、以下の形態が挙げられる。実施例１として、筆記体６の筆記部６ａがボールペンチップであり、各々のボールペンチップのボール径が０．３８ｍｍ，０．５ｍｍ，０．７ｍｍ又は、０．５ｍｍ、０．７ｍｍ、１．０ｍｍと異なる太さの筆跡が得られる複合式の熱変色性ボールペンを提供することができる。また、摩擦部９０の接触面９２も異なる形状とすることが好ましい。また、各々の筆記距離を略同一にするため、ボール径に応じて筆記体６のインク量を異ならせつつ、筆記体６の内径を異ならせて略同じインク長さとすることが好ましい。

実施例２として、筆記体６に収容された熱変色性インクを６０～７０℃にまで昇温させると別の色彩（第２色）へと変化し、その後、－１５～－５℃まで冷却させると、再び元の色彩（第１色）へと復帰する筆記体、他の筆記体６は７５～８５℃にまで昇温させると別の色彩（第２色）へと変化し、その後、０～１０℃まで冷却させると、再び元の色彩（第１色）へと復帰する筆記体、また、４０～５０℃にまで昇温させると別の色彩（第２色）へと変化し、その後、－３５～－２５℃まで冷却させると、再び元の色彩（第１色）へと復帰する性質とした筆記体、と各々の変色温度を異ならせることで世界中の様々な温度環境でも使用に耐えうる熱変色性筆記具を提供できる。

１ 熱変色性筆記具
２ 軸筒
４ 前軸
５ 後軸
６ 筆記体
１０ スイッチ
２０ 位置決め部材
３０ 係合部材
３５ 係合部
４０ スプリング保持部材
５０ 錘部材
６０ 係合杆
７０ 第１弾性部材
８０ 第２弾性部材
９０ 摩擦部

Claims (2)

1. 筆跡を摩擦熱により変色可能な熱変色性筆記具であって、軸筒と、該軸筒内に移動可能に配置され、複数の熱変色性インクを収容した筆記体と、前記軸筒の側面に設けられた操作部である押圧部材と、前記押圧部材に前記熱変色性インクの筆跡を変色可能な摩擦部と、を備え、
   前記熱変色性インクは各々の変色温度が異なると共に、筆記体の筆記部がボールペンチップであり、各々のボールペンチップのボール径が異なり、摩擦部の外面を異なる形状としたことを特徴とする熱変色性筆記具。
2. 各々の筆記体は、ボール径に応じて筆記体に収容されるインク量を異ならせて筆記可能距離が略同一としたことを特徴とする請求項１記載の熱変色性筆記具。
   
   

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